(57)【要約】【課題】  絶縁性樹脂層によって封止された電子部品を、絶縁性樹脂層の上から導電性樹脂層によって被覆する場合に、上述した金属ケースに匹敵するノイズシールド効果を得ることのできる回路モジュールを提供する。【解決手段】  配線パターン（５）と、グランド層（８）とを備えた回路基板（７）と、当該回路基板の実装面上に実装される電子部品群（９）と、当該電子部品群を封止する絶縁性樹脂層（１５）と、当該絶縁性樹脂層の表面に形成された導電性樹脂層（１９）とを具備し、当該導電性樹脂層が、フレーク状の金属を含めて構成する。導電性樹脂層の働きにより金属ケースに匹敵するノイズシールド効果を実現する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンと、グランド層とを備えた回路基板と、
当該回路基板の実装面上に実装される電子部品群と、
当該電子部品群を封止する絶縁性樹脂層と、
当該絶縁性樹脂層の表面に形成された導電性樹脂層とを具備し、
当該導電性樹脂層が、フレーク状の金属を含む
ことを特徴とする回路モジュール。
【請求項２】
前記導電性樹脂層の体積抵抗値が、１×１／１０００（Ω・ｃｍ）以下に設定してある
ことを特徴とする請求項１記載の回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回路基板の実装面に実装された電子部品を樹脂層によって被覆してなる回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで知られている回路モジュールとして、特許文献１に開示されたものがある。この従来の回路モジュールは、回路基板の実装面に実装された電子部品を封止する絶縁性樹脂層と、絶縁性樹脂層を被覆する導電性樹脂層と、によって構成されている。導電性樹脂層には、金属微粉末が混入され、この導電性樹脂層はグランド導体に接続されている。導電性樹脂層は、それまで使用されていたシールド用金属ケースの代わりに用いられたものであって、用いられた理由は、その小型化にある。
【特許文献１】特開２００３−７８１０３号公報（段落０００６、００２１、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、発明者らが行った当初の実験によれば、たとえば、１００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ帯のノイズに対する減衰率は金属ケースによりシールドした場合に測定方法やスペクトルアナライザーのフロアノイズの多少等にもよるが、概ね４０％以上となるが、導電性樹脂層によりシールドした場合は金属ケースによるシールドに匹敵するノイズシールド効果をあげることができなかった。本発明が解決しようとする課題は、絶縁性樹脂層によって封止された電子部品を、絶縁性樹脂層の上から導電性樹脂層によって被覆する場合に、上述した金属ケースに匹敵するノイズシールド効果を得ることのできる回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために鋭意研究を重ねた発明者は、まず、樹脂に混入する金属粉末の形状（性状）を特殊なものにすること、次に、導電性樹脂層の体積抵抗値を所定値以下に設定すること、によって上記課題を解決可能であることをつきとめた。本発明は、そのような観点からなされたものである。その詳しい内容については、項を改めて説明する。なお、何れかの請求項記載の発明を説明するに当たって行う用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用されるものとする。
【０００５】
（請求項１記載の発明の特徴）
請求項１記載の発明に係る回路モジュール（以下、適宜「請求項１のモジュール」という）は、配線パターンと、グランド層とを備えた回路基板と、当該回路基板の実装面上に実装される電子部品群と、当該電子部品群を封止する絶縁性樹脂層と、当該絶縁性樹脂層の表面に形成された導電性樹脂層とを具備し、当該導電性樹脂層が、フレーク状の金属を含めて構成してある。
【０００６】
請求項１のモジュールによれば、配線パターン及び電子部品群が、絶縁性樹脂層によって封止され、これによって、配線パターン及び電子部品群が外部と物理的及び電気的に隔絶される。導電性樹脂層は、絶縁性樹脂層を介して配線パターン及び電子部品群を被覆する。導電性樹脂層及びグランド層の被覆によって、回路基板の実装面側がノイズシールドされる。グランド層は、これを接地することを妨げないが、接地しなくてもよい。導電性樹脂層が含むフレーク状、すなわち、薄片状の金属は、薄片同士の電気的接触の機会（面積）が、金属微粉末同士の接触機会（面積）に比べて多い（広い）と予測され、これが、効率の高いノイズシールド実現に貢献しているものと思われる。効率の高いノイズシールドの実現によって、金属ケースに匹敵するノイズシールド効果を持つ回路モジュールを提供することができる。
【０００７】
（請求項２記載の発明の特徴）
請求項２記載の発明に係る回路モジュール（以下、適宜「請求項２のモジュール」という）では、請求項１のモジュールの基本的構成を備えさせた上で、前記導電性樹脂層の体積抵抗値が、１×１／１０００（Ω・ｃｍ）以下に設定してある。
【０００８】
請求項２のモジュールによれば、金属ケースに匹敵するノイズ減衰率を実現することができる。発明者の実験によれば、金属ケースに匹敵するノイズ減衰率を４０％以上と設定したときに、この４０％を実現するためには上記体積抵抗値以下に設定する必要があることがわかった。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る回路モジュールによれば、金属ケースに匹敵するノイズシールド効果を持った回路モジュールを提供することができる。金属ケースの代わりに導電性樹脂層を用いてあるので、金属ケースを用いた場合に比べて回路モジュールを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、各図を参照しながら、本発明の実施の形態に係る回路モジュールと、その製造方法について説明する。図１は、回路モジュールの斜視図である。図２は、図１に示す回路モジュールの縦断面図である。図３乃至５は、図１に示す回路モジュールの製造手順を示す図である。図６は、回路モジュールの評価を行うための実験装置の概略図である。図７は、回路モジュールの評価結果を示す図表である。
【００１１】
（回路モジュールの概略構造）
図１及び２に基づいて、回路モジュールの概略構造について説明する。回路モジュール１は、回路基板７と、電子部品９，９・・（電子部品群９）と、絶縁性樹脂層１５と、導電性樹脂層１９と、を備えている。回路基板７は、セラミックやエポキシ等により構成した絶縁基板である。回路基板７の一方の面である実装面３上には、主としてプリント方式やエッチング等の化学的方式によって導電性の配線パターン５を形成してある。配線パターン５には、電子部品９，・・をはんだ付けしてある。電子部品群９は、ＩＣを代表例とする能動部品の他、抵抗やコンデンサーのような受動部品が、これに該当する。符号８は、回路基板７の内層に設けたグランド層を示している。絶縁性樹脂層１５には、絶縁性フィラー（シリカ、アルミナ、シリコーン）を、たとえば、７０〜９５重量％程度含む樹脂が好適であり、配線パターン５及び電子部品群９を少なくとも封止（被覆）するように形成する。導電性樹脂層１９は、フレーク状（薄片状）の銀を混入した樹脂によって構成してある。銀以外には、銅やニッケル等の金属も使用可能である。導電性樹脂層１９は、回路基板７の厚み方向の一部又は全部とともに絶縁性樹脂層１５を完全に被覆するように構成する。この導電性樹脂層１９と、回路基板７が含むグランド層８とによって、ほぼ完全に絶縁性樹脂層１５をシールドすることができ、これによってノイズを効率よく減衰させることができる。
【００１２】
（回路モジュールの第１製造手順）
図３及び４を参照しながら、回路モジュール１の第１製造手順について説明する。第１製造手順は、次の４工程を含む。第１工程では、集合回路基板２１を用意する。用意する集合回路基板２１は、内層としてグランド層２３を有するプリント基板やセラミック基板であるのが一般的であるが、これら以外の基板であってもよい。集合回路基板２１は、図１に示す回路基板７の取り数に応じた大きさ（長さ）に形成する。図３に示す集合回路基板２１は、縦４個横４個の合計１６個取りとした。つまり、集合回路基板２１は、横一列に並ぶ回路基板の集合体となる。取り数は、１６個に限る必要はなく、必要に応じて増減してよい。たとえば、３６個取りとするのに、縦６個横６個のように縦横同数としてもよいし、縦９個横４個のように縦横を異ならせてもよい。図示は省略するが、一列に並べて２個取りとしたり、３個以上取れるようにしたりしてもよい。図３に示す集合回路基板２１は表面又は裏面に集合実装面２５を備え、この集合実装面２５は複数の実装面３の集合体となる。集合回路基板２１が用意できたら、電子部品群９，・・を、集合実装面２５上に実装する（図３（ａ）参照）。実装は、実装面３に区分けして行う。電子部品群９，・・の実装が終わったら、次の第２工程へ進む。
【００１３】
第２工程では、集合回路基板２１の集合実装面２５上を、電子部品群９，・・（配線パターン群  図示を省略）を封止して集合絶縁性樹脂層２７を形成する。すなわち、部品の実装を終えた集合回路基板２１を、金型（図示を省略）の中に入れ、そこに充填した溶融樹脂（絶縁性樹脂）を加圧してトランスファーモールドを行う。成形後の樹脂硬化により、電子部品９，・・等を被覆する集合絶縁性樹脂層２７が完成する。集合回路基板２１は、集合絶縁性樹脂層２７の完成により集合回路モジュール３１となる。この集合回路モジュール３１を金型から取り出すことにより、第２工程を終了する（図３（ｂ）参照）。本実施形態では、集合絶縁性樹脂層２７の成形に都合がよいことからトランスファーモールド方式を採用したが、他の成形方式を使用可能であることはいうまでもない。
【００１４】
次は、第３工程である。第３工程では、集合回路モジュール３１を、ダイサー５１を用いてさいの目状に切断する（図３（ｃ）参照）。切断を終えると、１６個の未加工回路モジュール３３，３３，・・（図３（ｄ）参照）を得ることができる。これで、第３工程を終了する。
【００１５】
最後に、導電性樹脂層の形成を行う。これが、第４工程である。第４工程では、用意したパレット５３の上に絶縁性樹脂層１５，・・を上にした未加工回路モジュール３３，３３，・・を格子状に配列する（図４（ａ））。配列を完了したところで、浸漬法によって導電性樹脂を塗布する。すなわち、パレット５３を逆さにして絶縁性樹脂層１５，・・を下向きにさせる（図４（ｂ））。次に、下向きにさせた絶縁性樹脂層１５，・・を、浴槽５５内に貯留した溶融導電性樹脂５７の中に浸漬する（図４（ｃ））。浸漬は、少なくとも絶縁性樹脂層１５，・・を完全に被覆するように、好ましくは、回路基板７のグランド層８の延長線を横切るように行う。グランド層８と溶融導電性樹脂５７（導電性樹脂層１９）との協働によって、シールド効果を高めるためである。浸漬後に、パレット５３を持ち上げて未加工モジュール３３，３３，・・を浴槽５５から取り出す（図４（ｄ））。溶融導電性樹脂５７が硬化して導電性樹脂層１９が形成されたところで、回路モジュール１，・・を得る（図４（ｅ））。なお、導電性樹脂の塗布は、浸漬法以外の方法、たとえば、印刷法によって行うこともできる。
【００１６】
（回路モジュールの第２製造手順）
図５を参照する。図５では、図３で用いた符号と同じ符号を用いてある。図５（ａ）に示す第１工程及び図５（ｂ）に示す第２工程は、上述した第１製造手順の第１工程及び第２工程と同じである。したがって、第１工程及び第２工程の説明は省略して第３工程の説明から始める。第３工程では、図５（ｃ）に示すように、ダイサー（図示を省略）を用いて、集合回路モジュール３１が有する集合絶縁性樹脂層２７を集合回路基板２１に至るまで切断（ハーフカット）する。つまり、集合回路基板２１までを完全に切断するのではなく、集合絶縁性樹脂層２７及び集合回路基板２１の厚み方向途中までを切断する。第３工程の切断により、集合絶縁性樹脂層２７の切断端面及び集合回路基板２１の部分的切断端面が露出する。これで第３工程を終了する。
【００１７】
第４工程では、たとえば、印刷法、浸漬法、スプレー法によって、集合絶縁性樹脂層２７に導電性樹脂を塗布する。導電性樹脂は、切断端面を含む集合絶縁性樹脂層２７表面及び集合回路基板２１の切断端面上で硬化して導電性樹脂層１９を形成する。最後に、集合回路基板２１の厚み方向残部を、ダイサーで切断（フルカット）する。以上によって、導電性樹脂層１９を備えた複数の回路モジュール１を得る。
【００１８】
（回路モジュールの評価）
図６及び７を参照する。まず、図６に示す評価用装置について説明する。符号６１はスペクトルアナライザー（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製  Ｒ３２６７）を、符号６３はループアンテナ（直径６ｍｍ）を、それぞれ示している。測定周波数は１．５ＭＨｚ〜１．０ＧＨｚとした。評価対象となる回路モジュール１には、クロック周波数１．５ＭＨｚの電源モジュール（４ｍｍ角  Ｖｉｎ：４．０Ｖ，
Ｖｏｕｔ：１．２Ｖ  ３００ｍＡ）を用いた。測定は、回路モジュール１から発信される１．５ＭＨｚとその高調波成分をノイズ源として、回路モジュール１の上方１ｍｍの位置にループアンテナ６３を水平に配してノイズ検出する方法を採用した。ノイズ検出には、ループアンテナ６３に接続したスペクトルアナライザー６１を用いた。シールド効果の評価は、導電性樹脂層１９のない状態（図示を省略）のときのノイズレベルを基準とし、この基準ノイズレベルと回路モジュールに導電性樹脂層１９を施したときのノイズレベルとの比をノイズ減衰率として表すことにより行った。
【００１９】
図７を参照する。図７に示す図表の横軸は体積抵抗値（Ω・ｃｍ）を、同じく縦軸はノイズ減衰率を、それぞれ示している。横軸は向って右に行くほど体積抵抗値が高くなり、縦軸は上に行くほどノイズ減衰率が高くなる。図表によれば、１×１／１００００（Ω・ｃｍ）近辺からノイズ減衰率が急減し、ここで、仮にノイズ減衰率２０％以上を使用可能範囲と設定すると、体積抵抗値が、１×１／１０００（Ω・ｃｍ）以下であるべきことが分かる。したがって、ノイズ周波数帯の選択により範囲も異なるであろうが、上記周波数帯においては、体積抵抗値が、１×１／１０００（Ω・ｃｍ）以下に設定すれば、金属ケースと同等のシールド効果が得られることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】回路モジュールの斜視図である。
【図２】図１に示す回路モジュールの縦断面図である。
【図３】図１に示す回路モジュールの製造手順を示す図である。
【図４】図１に示す回路モジュールの製造手順を示す図である。
【図５】図１に示す回路モジュールの製造手順を示す図である。
【図６】回路モジュールの評価を行うための実験装置の概略図である。
【図７】回路モジュールの評価結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００２１】
１            回路モジュール
３            実装面
５            配線パターン
７            回路基板
８            グランド層
９            電子部品（電子部品群）
１５            絶縁性樹脂層
１９            導電性樹脂層
２１            集合回路基板
２３            グランド層
２５            集合実装面
２７            集合絶縁性樹脂層
３１            集合回路モジュール
３３            未加工モジュール
５１            ダイサー
５３            パレット
５５            浴槽
５７            溶融導電性樹脂
６１            スペクトルアナライザー
６３            ループアンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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